不同發(fā)酵劑對(duì)大米發(fā)糕品質(zhì)的影響

楊 楊，孫冰玉，劉琳琳，張 光，石彥國(guó)，李次力

（哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院，黑龍江省普通高等學(xué)校食品科學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江哈爾濱 150076）

不同發(fā)酵劑對(duì)大米發(fā)糕品質(zhì)的影響

楊 楊，孫冰玉，劉琳琳，張 光，石彥國(guó)，*李次力

（哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院，黑龍江省普通高等學(xué)校食品科學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江哈爾濱 150076）

研究了2種不同類型的發(fā)酵劑對(duì)大米發(fā)糕比容和質(zhì)構(gòu)的影響，從而篩選出最適宜生產(chǎn)大米發(fā)糕的發(fā)酵劑。結(jié)果表明，在其他條件相同情況下，改變發(fā)酵劑的種類，大米發(fā)糕成品的比容和質(zhì)構(gòu)的變化都較明顯；同時(shí)將質(zhì)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，從試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出，鮮酵母優(yōu)于即發(fā)性干酵母，當(dāng)鮮酵母添加量為3.0%時(shí)，大米發(fā)糕成品的比容和質(zhì)構(gòu)值均優(yōu)于即發(fā)性干酵母制得的大米發(fā)糕。

大米發(fā)糕；發(fā)酵劑；鮮酵母；即發(fā)性干酵母

大米發(fā)糕是我國(guó)傳統(tǒng)的一種典型汽蒸食品，符合我國(guó)人民的口味要求，是南方地區(qū)老百姓的主食。發(fā)酵米制品中含有大米蛋白降解物質(zhì)、可溶性糖類、脂肪分解成的低分子醛、酮類物質(zhì)等[1-4]。在大米發(fā)糕生產(chǎn)中，酵母起著重要作用，是不可缺少的微生物發(fā)酵劑和生物疏松劑[5-6]，酵母經(jīng)發(fā)酵作用產(chǎn)生二氧化碳、乙醇和低分子的風(fēng)味物質(zhì)[7]，從而提供發(fā)酵類產(chǎn)品特有的組織和風(fēng)味，同時(shí)還可以增加產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

目前，民間手工制作大米發(fā)糕所使用的老漿中微生物體系復(fù)雜，生物活性不好控制，制作工藝不能精確化，導(dǎo)致產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定。雖然市場(chǎng)上的酵母產(chǎn)品品牌繁多，但目前還沒有關(guān)于不同酵母對(duì)成品大米發(fā)糕品質(zhì)影響的系統(tǒng)研究。因此，首先研究2種不同發(fā)酵劑對(duì)大米發(fā)糕品質(zhì)的影響，為大米發(fā)糕的工業(yè)化生產(chǎn)提供參考。

1 材料與儀器

1.1 材料與儀器

CS-B5A型攪拌機(jī)，廣州市番禹區(qū)昌盛機(jī)電設(shè)備有限公司產(chǎn)品；恒濕恒溫箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；電子天平，賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司產(chǎn)品；C21-SC007型電磁爐，九陽(yáng)股份有限公司產(chǎn)品；TA.new plus型物性測(cè)試儀，上海瑞玢國(guó)際科學(xué)有限公司產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 大米發(fā)糕制作

將大米原料磨碎后過(guò)80目篩與輔料高筋粉、谷朊粉混合；將酵母用30℃左右溫水活化，綿白糖用水溶解，倒入攪拌機(jī)中攪拌6 min；然后倒入模具內(nèi)，放置在恒濕恒溫箱中，在溫度36℃，濕度75%的條件下進(jìn)行發(fā)酵，30 min后取出在常溫下汽蒸20 min。

1.2.2 樣品處理

將成品在25℃的室溫環(huán)境下放置30 min后進(jìn)行比容、感官和TPA質(zhì)構(gòu)測(cè)試。

1.2.3 比容的測(cè)定

將蒸制好的大米發(fā)糕冷卻30 min后進(jìn)行比容測(cè)定。大米發(fā)糕體積的測(cè)定采用菜籽置換法，單位為mL；大米發(fā)糕質(zhì)量（m），用天平稱量，單位為g；大米發(fā)糕比容（λ），l=V/m，單位為mL/g，取4次測(cè)得的平均值作為大米發(fā)糕的比容。

1.2.4 質(zhì)構(gòu)的測(cè)定

測(cè)定模式：測(cè)量探頭為P/50R，將冷卻好的大米發(fā)糕切塊進(jìn)行測(cè)定，測(cè)前速度為2 mm/s，測(cè)試速度為1 mm/s，測(cè)后速度為2 mm/s，彈性形變?yōu)?0%，取5次測(cè)定的平均值作為大米發(fā)糕的質(zhì)構(gòu)值。測(cè)定指標(biāo)包括硬度、彈性、咀嚼性、黏聚性和回復(fù)性。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵劑種類與大米發(fā)糕比容的關(guān)系

使用2種發(fā)酵劑在相同工藝條件下制成大米發(fā)糕，測(cè)其比容，平行3次試驗(yàn)。

不同發(fā)酵劑的大米發(fā)糕比容變化見圖1。

圖1 不同發(fā)酵劑的大米發(fā)糕比容變化

由圖1可知，隨著酵母添加量的增加，2種大米發(fā)糕的比容都開始增大；當(dāng)達(dá)到2.5%時(shí)，2種大米發(fā)糕比容相等。隨著酵母添加量的繼續(xù)增加，選用鮮酵母制得的大米發(fā)糕比容逐漸增大，當(dāng)鮮酵母添加量達(dá)到3.0%時(shí)，比容達(dá)到最大值（2.4 mL/g）。說(shuō)明微生物在發(fā)酵過(guò)程中所經(jīng)歷的生長(zhǎng)曲線為調(diào)整期—對(duì)數(shù)期—穩(wěn)定期—衰亡期的整個(gè)過(guò)程；而即發(fā)性干酵母制得的大米發(fā)糕隨著酵母添加量的繼續(xù)增加而減小，說(shuō)明酵母添加量過(guò)多，酵母菌就會(huì)使面團(tuán)醒發(fā)過(guò)度，致使面筋網(wǎng)絡(luò)持氣性變差，大米發(fā)糕塌陷，比容變小。在面團(tuán)醒發(fā)的過(guò)程，酵母添加量小，醒發(fā)時(shí)面筋網(wǎng)絡(luò)多孔結(jié)構(gòu)沒形成，大米發(fā)糕挺立發(fā)硬、比容小、表面不光滑；隨著酵母添加量的增加，酵母繁殖速度增快，產(chǎn)氣能力增加，使面團(tuán)產(chǎn)生均勻多孔的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)，使蒸制的大米發(fā)糕體積增大。

2.2 不同發(fā)酵劑添加量與大米發(fā)糕質(zhì)構(gòu)的關(guān)系

使用2種發(fā)酵劑在相同工藝條件下制成大米發(fā)糕，測(cè)其質(zhì)構(gòu)特性，平行3次試驗(yàn)。

不同發(fā)酵劑的大米發(fā)糕硬度變化見圖2，不同發(fā)酵劑的大米發(fā)糕彈性變化見圖3，不同發(fā)酵劑的大米發(fā)糕咀嚼性變化見圖4，不同發(fā)酵劑的大米發(fā)糕黏聚性變化見圖5，不同發(fā)酵劑的大米發(fā)糕回復(fù)性變化見圖6。

圖2 不同發(fā)酵劑的大米發(fā)糕硬度變化

由圖2可知，鮮酵母制得的大米發(fā)糕硬度隨著酵母添加量的增加呈現(xiàn)出先減小再緩慢增大的趨勢(shì)，當(dāng)酵母添加量為2.5%～3.0%時(shí)硬度較小；即發(fā)性干酵母制得的大米發(fā)糕硬度隨著酵母添加量的增加一直增大，最后硬度增長(zhǎng)的速率非常大。當(dāng)酵母添加量達(dá)到2.5%以后，即發(fā)性干酵母大米發(fā)糕的硬度均大于鮮酵母大米發(fā)糕的硬度。

圖3 不同發(fā)酵劑的大米發(fā)糕彈性變化

由圖3可知，即發(fā)性干酵母制得的大米發(fā)糕彈性隨著酵母添加量的增加呈先上升后下降的趨勢(shì)，且整體變化不大，趨于平穩(wěn)；鮮酵母制得的大米發(fā)糕彈性隨著酵母添加量的增加一直呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。當(dāng)酵母添加量為2.5%～3.0%時(shí)，彈性增加速率較大。

圖4 不同發(fā)酵劑的大米發(fā)糕咀嚼性變化

由圖4可知，即發(fā)性干酵母制得的大米發(fā)糕咀嚼性隨著酵母添加量的增加一直增大，且斜率變大；鮮酵母制得的大米發(fā)糕咀嚼性整體數(shù)值都小于即發(fā)性干酵母大米發(fā)糕。當(dāng)酵母添加量為2.5%時(shí)，咀嚼性最優(yōu)。所以，鮮酵母制得的大米發(fā)糕咀嚼性效果比即發(fā)性干酵母制得的大米發(fā)糕效果好。

圖5 不同發(fā)酵劑的大米發(fā)糕黏聚性變化

由圖5可知，即發(fā)性干酵母制得的大米發(fā)糕黏聚性隨著酵母添加量的增加變化曲線呈“M”狀，較不穩(wěn)定，在酵母添加量為2.5%時(shí)，黏聚性最小；鮮酵母制得的大米發(fā)糕黏聚性隨著酵母添加量的增加呈現(xiàn)先變大后減小再變大的趨勢(shì)，當(dāng)酵母添加量為2.5%時(shí)黏聚性最小。從整體看，鮮酵母大米發(fā)糕整體的黏聚性都小于干酵母制得的大米發(fā)糕。

圖6 不同發(fā)酵劑的大米發(fā)糕回復(fù)性的變化

由圖6可知，即發(fā)性干酵母制得的大米發(fā)糕回復(fù)性隨著酵母添加量的增多先增大再減小，變化緩慢；鮮酵母制得的大米發(fā)糕隨著酵母添加量的增加呈現(xiàn)先增大后減小再增大的趨勢(shì)，當(dāng)酵母添加量超過(guò)3.0%時(shí)，鮮酵母大米發(fā)糕的回復(fù)性大于即發(fā)性干酵母大米發(fā)糕。所以，鮮酵母制得的大米發(fā)糕回復(fù)性效果比即發(fā)性干酵母制得的大米發(fā)糕效果好。

初期面團(tuán)中酵母添加量較少，在一定的溫度和時(shí)間下，面團(tuán)醒發(fā)不夠充分，會(huì)使面團(tuán)形成的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較差，蒸制的大米發(fā)糕體積較小，組織結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)，孔洞較大不均勻，因此大米發(fā)糕的比容小、硬度大、咀嚼性差、回復(fù)性小；酵母添加量的增加會(huì)使醒發(fā)中產(chǎn)氣能力增加，產(chǎn)生的氣體會(huì)保持在面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中形成氣泡，較好地充斥在面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，而且比較均勻；同時(shí)，酵母發(fā)酵產(chǎn)氣而使面筋受氣體壓力不斷膨脹延伸，蛋白質(zhì)面筋薄膜的彈性和延伸性之間達(dá)到理想狀態(tài)，最終使得蒸制的大米發(fā)糕體積增大、組織松軟、硬度減小；如果酵母添加量繼續(xù)增大，會(huì)產(chǎn)生過(guò)多氣體，這一平衡將被打破，使面筋薄膜破裂，氣體外泄而使面團(tuán)出現(xiàn)塌陷，此時(shí)大米發(fā)糕的比容減小、硬度有所增加。

2.3 相關(guān)性分析

通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)2種大米發(fā)糕質(zhì)構(gòu)特性進(jìn)行相關(guān)性分析，為試驗(yàn)得出客觀依據(jù)。

根據(jù)前面的分析可知，大米發(fā)糕質(zhì)構(gòu)的變化與發(fā)酵劑種類之間具有相關(guān)性。因?yàn)檫x用不同種類發(fā)酵劑時(shí)大米發(fā)糕的比容也有變化，所以大米發(fā)糕比容的變化與其質(zhì)構(gòu)的變化也存在著一定的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，分別將即發(fā)性干酵母、鮮酵母對(duì)大米發(fā)糕的比容和質(zhì)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)性分析。

即發(fā)性干酵母制得的大米發(fā)糕質(zhì)構(gòu)、比容間相關(guān)性分析見表1。

表1 即發(fā)性干酵母制得的大米發(fā)糕質(zhì)構(gòu)、比容間相關(guān)性分析

由表1可知，硬度與咀嚼性呈非常顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.967；彈性、黏聚性與回復(fù)性呈非常顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.962，0.963。

鮮酵母制得的大米發(fā)糕質(zhì)構(gòu)、比容間相關(guān)性分析見表2。

表2 鮮酵母制得的大米發(fā)糕質(zhì)構(gòu)、比容間相關(guān)性分析

由表2可知，大米發(fā)糕的比容與硬度之間呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.912；彈性與咀嚼性、黏聚性、回復(fù)性呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.897，0.937，0.941；咀嚼性與黏聚性、回復(fù)性呈非常顯著正相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)為0.987，0.990；黏聚性與回復(fù)性呈非常顯著正相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)為0.992。從相關(guān)性分析可以看出，鮮酵母制得的大米發(fā)糕比容與質(zhì)構(gòu)之間相關(guān)性明顯，且多數(shù)成非常顯著。

酵母發(fā)酵產(chǎn)氣體的能力是影響大米發(fā)糕品質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，面團(tuán)特性和大米發(fā)糕品質(zhì)受到原料粉中淀粉和蛋白質(zhì)成分構(gòu)成與比例的影響。面團(tuán)在醒發(fā)過(guò)程中，由于面團(tuán)中蛋白質(zhì)分子之間發(fā)生著基團(tuán)之間的相互轉(zhuǎn)化，不斷地結(jié)合和交織，形成了三維的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能夠保持一定的氣體壓力，具有較強(qiáng)的彈性及其他優(yōu)良特性。

3 結(jié)論

生產(chǎn)大米發(fā)糕時(shí)，發(fā)酵劑是決定其風(fēng)味特征的關(guān)鍵因子，優(yōu)良的發(fā)酵劑可以有效地加快發(fā)酵速度，同時(shí)保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性。試驗(yàn)結(jié)果表明，2種酵母對(duì)大米發(fā)糕品質(zhì)有顯著影響，鮮酵母制得的成品要好于即發(fā)性干酵母制得的成品；當(dāng)鮮酵母添加量為3.0%時(shí)，制得的大米發(fā)糕比容和質(zhì)構(gòu)均為最優(yōu)值，且感官評(píng)價(jià)也較好。本試驗(yàn)研究中酵母種類相對(duì)較少，后續(xù)試驗(yàn)需要進(jìn)一步擴(kuò)大研究樣本數(shù)，建立相應(yīng)的種類模型，篩選最適宜的發(fā)酵菌種，制定大米發(fā)糕專用的發(fā)酵劑指標(biāo)。

[1]Hamaker B R，Griffin V K.Effect of disulfide bond-containing protein on rice starch gelatinization and pasting[J].Cereal Chemistry，1993，70：377-380.

[2]Wang H L，Wan X Y，Bi J C，et al.Quantitative analysis of fat content in rice by near-infrared spectroscopy technique[J].Cereal Chemistry，2006，83：402-406.

[3]Crittenden R，Laitila A，F(xiàn)orssell P，et al.Adhesion of bifidobacteria to granular starch and its implications in probiotic technologies[J].Applied and Environmental Microbiology，2001，67（8）：3 469-3 475.

[4]李玉珍，肖懷秋，蘭立新.我國(guó)大米發(fā)酵食品研究進(jìn)展 [J].江蘇調(diào)味副食品，2008，25（6）：33-37.

[5]劉長(zhǎng)虹.蒸制面食生產(chǎn)技術(shù) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005：125-132.

[6]張守文.面包酵母的功能特性與科學(xué)使用方法 [J].食品科技，2002（4）：31-34.

[7]劉德海.酵母在面包生產(chǎn)中的重要作用 [J].糧食與食品工業(yè)，2005，12（6）：28-30.

Effect of Different Starter Cultures on Rice Steamed Sporge Cake

YANG Yang，SUN Bingyu，LIU Linlin，ZHANG Guang，SHI Yan'guo，*LI Cili （Food and Engnineering College，Harbin University of Commerce，Key Laboratory of Food Science and Engineering Colleges
and Universities in Heilongjiang Province，Harbin，Heijongjiang 150076，China）

The experimental study on the two different types of starter cultures influence on rice steamed sponge cake volume and structure，so as to select the most appropriate production rice steamed sponge cake starter cultures.Results show that under the condition of all other things being equal，change the types of starter cultures，rice steamed sponge cake volume of finished goods and the change of the quality and structure are relatively obvious，at the same time the quality and structure parameter correlation analysis，from the experiment data can be concluded that the yeast is superior to the onset of dry yeast when yeast addition amount of 3.0%，specific volume and quality and structure of the finished product is superior to the onset of dry yeast rice steamed sponge cake.

rice steamed sponge cake；starter culture；fresh yeast；dry yeast

TS213.3

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.11.030

1671-9646（2016）11b-0005-03

2016-10-19

2014年黑龍江省應(yīng)用技術(shù)研究與開發(fā)計(jì)劃課題“稻米食品加工關(guān)鍵技術(shù)研究（GA14B201）”資助。

楊 楊（1991—），女，在讀碩士，研究方向?yàn)榈久资称芳庸ぁ?/p>

*通訊作者：李次力（1963—），男，碩士，教授，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品及其副產(chǎn)品的深加工。